矢量和標量怎麼區分?
在數學上,二者其實沒有太多根本區別,就一句話
在一個域中構造一個線性空間,那麼域中的量就叫標量,線性空間中的量就是矢量(向量)
設 是一個非空集合, 是一個數域
在 上定義一種二元運算 ,稱為加法,使得對 中任意兩個元素 和 , 中都有惟一一個元素 與其對應,即 , 稱作 與 的和;
在數域 和集合 的元素之間定義了一種運算叫做數乘,對於數域 中任意一個數 和集合 中任意一個元素 ,在 中都有唯一一個元素 與其對應,即 , 稱為 與 的數乘.
其中向量加法要求是構成的一個交換羣
數乘滿足:
1) ;
2) .
數乘對標量加法滿足分配律:3) ;
數乘對向量加法滿足分配律:4) .
滿足以上規則的集合 就叫做線性空間,集合 中的元素就叫做向量,而數域 中的元素稱為標量
至於物理和幾何學中狹義的矢量(向量),實際上是歐幾裏得向量
要研究它們,光線性空間是不夠的,需要在線性空間定義內積運算
我們設 ,它們的內積記為
內積需要滿足:
1)
2)
3)
4) ,當且僅當 時取等
這樣就建立了內積空間
並且向量的內積要滿足平行四邊形法則:
( )
矢量與標量的根本區別是運演算法則的不同,而不是有無方向,如電流有方向,但電流是標量?
個人理解。
首先,無論矢量還是標量,都是一個有測度的連續函數。
第二,矢量被定義為有方向性,這裡的方向跟電路中的電流方向不是一個意思。而且來說,電路中的電流你做基爾霍夫的時候,也完全可以矢量定義,結果定方向。
三,問題如果深入一些就會發現,其實對於一個矢量,如果它是一維的,那麼它其實就是個標量!比如矢量A表示數軸上長度為1的由1指向2的量;矢量B表示數軸上長度為1的由2指向1的量;你會發現,A和B 其實只是一個符號差異,其方向特徵僅用符號就能描述。其測度的疊加完全不受符號外的第三個量的影響。所以,其實標量就是一維的矢量,或者說標量就是實數。
四,可能有人要拿面積標量和體積標量來打我的臉。但其實,無論是面積還是體積,單純說一個標量的時候,你完全不能確定他的形狀,因為你在給他測度的時候,他的測度就已經化為一維的了。所以,所謂的面標量體標量還是矢量的一維化,或者實數化。
五,所以,總結一下,所有可以一維化表示(實數化)的量就是標量。其它的應該就是矢量。
個人理解。僅供參考討論。
個人覺得可以這樣認為,對於一個事物,標量是用來衡量這個事物的各種屬性信息;而矢量不僅僅可以衡量事物的屬性信息,還附加說明瞭屬性信息之間的關係。比如一個人從一個點位置走到另一個點位置,他其中走的每一步的距離是用來衡量他的步長大小的標量;而他從第一步的距離和方向到最後一步的距離和方向組合在一起,也就是中間的位移過程,這是矢量,矢量中的每一個數據是有相對的前後順序關係的,因為矢量這個詞的存在,本來就是為了描述這種關係而產生。
標量是特殊的矢量,
矢量是一般的標量。
(暴論)
矢量是運算規則遵循平行四邊形法則的量;
標量在3維空間裏是轉動變換下的不變數,在4維空間裏是洛倫茲變換下的不變數。
不就一個帶方向性 一個不帶方向性嘛
電流有些特殊 一般的電路一般只在導線中流動 故而只有兩個方向 如果學過電路基礎或者基爾霍夫定理或者環路定理什麼的 都會先規定一個參考方向 正號和負號是和參考方向相同或者相反
但中學不會搞這麼複雜
標量和矢量可以從一下三個方面區分:
1. 標量是隻有大小沒有方向的量,矢量既有大小又有方向;
2. 標量在坐標系變換下保持不變,而矢量的分量在坐標系變換下按照坐標的變換規律變換;
3. (以三維空間為例)標量給出旋轉羣SO3的平凡表示,矢量給出SO3的三維表示.
在數學方面,矢量的定義是有大小,方向的量。
個人覺得這種定義存在問題,即電路之中的電流有方向但不是矢量。
這是因為物理之中,矢量的定義還有一個條件,(滿足平行四邊形定則)。如果不滿足則不視為矢量。電流也是因為這個所以不是矢量。
因而,物理定義比數學還複雜,更加適合實際
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